(57)【要約】【課題】ＬＥＤ光源の指向性に起因した光り方の不都合が解消された、ＬＥＤ光源を用いたＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】基端部３側が窄んでおり、先端部５側が膨張した筐体２内にＬＥＤ光源７を配置したＬＥＤ照明装置１であって、ＬＥＤ光源７を搭載した基板８が内側に設けられた傘状の反射体９を１つ又は複数備え、前記複数の反射体９が、前記筐体２の基端部３側から先端部５側に向けて重なって配置されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置１を提供する。【選択図】図１
2010282871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端部側が窄み、先端部側が膨張した筐体内にＬＥＤ光源を配置したＬＥＤ照明装置であって、
ＬＥＤ光源を搭載した基板が内側に設けられた傘状の反射体を１つ又は複数備え、
前記複数の反射体が、前記筐体の基端部側から先端部側に向けて重なって配置されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記筐体の基端部側から先端部側に向かうにつれて、前記反射体の傘状の形状が、漸次窄み角度が小となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記筐体の基端部側から先端部側に向かうにつれて、前記筐体の基端部側から見た前記反射体の各投影面積が漸次小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
管体内にＬＥＤ光源を配置したＬＥＤ照明装置であって、
ＬＥＤ光源を搭載した基板が内側に設けられた傘状の反射体を複数備え、
前記複数の反射体が、前記管体の軸線方向に重なって配置されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶パネル等のディスプレイパネルの照明用発光装置として、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたＬＥＤ発光装置が知られている（例えば、下記特許文献１〜４）。このようなＬＥＤ発光装置には、赤、緑、青の単色光を発光する３種類のＬＥＤ光源を備え、各ＬＥＤ光源から発せられる単色光をミキシングしたり、ＬＥＤ光源の表面に蛍光体を設けたりすることによって、白色光を発するものがある。
【０００３】
近年、この白色光を発するＬＥＤ発光装置を、広く一般的な照明装置として用いるための研究開発が進んでいる。
例えば、所謂白熱球型の筐体、すなわち基端部側が窄んでおり、先端部側が膨張した筐体内にＬＥＤ光源が配置されたＬＥＤ照明装置や、管体内にＬＥＤ光源が配置されたＬＥＤ照明装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６９３６５号公報
【特許文献２】特開２００６−２２１９２２号公報
【特許文献３】特開２００６−２２１９２３号公報
【特許文献４】特開２００６−２８６６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＬＥＤ光源は、指向性が強いため、光り方に不都合があった。すなわち、白熱球型のＬＥＤ照明装置では、光が先端部側にしか射出されず、横方向に広がらないという不都合があった。
また、管体型のＬＥＤ照明装置では、光が点ないし線状になってしまい、全周方向に広がらないので、照明装置としては不適格であった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ＬＥＤ光源の指向性に起因した光り方の不都合が解消されたＬＥＤ照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供している。
（１）基端部側が窄み、先端部側が膨張した筐体内にＬＥＤ光源を配置したＬＥＤ照明装置であって、ＬＥＤ光源を搭載した基板が内側に設けられた傘状の反射体を１つ又は複数備え、前記複数の反射体が、前記筐体の基端部側から先端部側に向けて重なって配置されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
（２）前記筐体の基端部側から先端部側に向かうにつれて、前記反射体の傘状の形状が、漸次窄み角度が小となるように形成されていることを特徴とする（１）に記載のＬＥＤ照明装置。
（３）前記筐体の基端部側から先端部側に向かうにつれて、前記筐体の基端部側から見た前記反射体の各投影面積が漸次小さくなるように形成されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載のＬＥＤ照明装置。
（４）管体内にＬＥＤ光源を配置したＬＥＤ照明装置であって、ＬＥＤ光源を搭載した基板が内側に設けられた傘状の反射体を複数備え、前記複数の反射体が、前記管体の軸線方向に重なって配置されていることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のＬＥＤ照明装置は、複数の反射体が設けられている。これにより、ＬＥＤ光源から射出された光が、反射体と反射することによって、拡散されることとなり、ＬＥＤ光源の指向性による不都合を解消することができる。
【０００９】
すなわち、基端部側が窄み、先端部側が膨張した所謂白熱球型の筐体を用いたＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤ光源から射出された光が、他の反射体に反射し、横方向に光が出光することとなり、横方向を明るくすることができる。
【００１０】
また、本発明では、所謂白熱球型の筐体を用いたＬＥＤ照明装置において、筐体の基端部側から先端部側に向かうにつれて、反射体の傘状の形状が漸次窄み角度が小となるように形成されている。これにより、筐体の先端部側に配置されているＬＥＤ光源から射出された光は、反射されにくくなるので、筐体の先端方向を明るくすることができる。
【００１１】
また、本発明では、所謂白熱球型の筐体を用いたＬＥＤ照明装置において、筐体の基端部側から先端部側に向かうにつれて、筐体の基端部から見た反射体の各投影面積が、漸次小さくなるように形成されている。これにより、筐体の先端部側に配置されているＬＥＤ光源から射出された光は、反射されにくくなるので、筐体の先端方向を明るくすることができる。
【００１２】
また、管体を用いたＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤ光源から射出された光が、他の反射体に反射し、全周方向に光が出光することとなり、全周方向を明るくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態であるＬＥＤ照明装置の一例の断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態の変形例であるＬＥＤ照明装置の一例の断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態であるＬＥＤ照明装置の一例の断面図である。
【図４】図４は、図３の一部を拡大した断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態の変形例であるＬＥＤ照明装置の一例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態であるＬＥＤ照明装置について、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１に示すように、第１の実施形態のＬＥＤ照明装置１は、筐体２と、筐体２の基端部３側に配置された回路基板４と、筐体２の先端部５側に配置された照明ユニット６とから概略構成されている。
【００１５】
筐体２は、基端部３側が窄んでおり、先端部５側が膨張した所謂白熱球型の形状をしている。
基端部２側は、白熱球の口金に相当する部分であってもよく、外部装置と接触することで電気的導通が図れるように構成されている。先端部５側は、球状に構成されており、光を透過させる必要から、透明ないし半透明に形成されている。
【００１６】
基端部３側には、回路基板４が配置されている。この回路基板４は、筐体２の先端部５側に配置された照明ユニット６と外部装置との電気的導通を図るために設けられており、照明ユニット６内のＬＥＤ光源７を発光可能にさせるものであれば、どのようなものを用いても構わない。
【００１７】
照明ユニット６は、ＬＥＤ光源７を搭載した基板８が内側に設けられた傘状の反射体９を複数備えて構成されている。また、各反射体９は、筐体２の基端部３側から先端部５側に向けて重なって配置されている。なお、本実施形態では、照明ユニット６が軽量であることから、回路基板４と照明ユニット６、及び各反射体９同士は、単にワイヤ１０によって支持する。
【００１８】
各反射体９は、傘状に形成されているが、具体的形状は、円錐状でも角錐状でも楕円錐状であっても構わない。更に、凸面や凹面等の曲面を有した形状であっても構わない。それぞれの反射体９ごとで形状・大きさを変えても良いが、本実施形態では、全て同じ形状・大きさのものを用いる。
また、反射体９の外側の面９ａは、反射面となるので、光を反射し易いように構成されていることが好ましく、白色の拡散性面などであることが好ましい。照明の分野の公知な反射材料が用いられる。
【００１９】
各反射体９の配置位置は、筐体２の側方から見た際に、反射体の周縁１１が、他の反射体９の頂部１２と重なり合うように配置されている。
【００２０】
反射体９の内側には、頂部１２付近に基板８が取り付けられており、この基板８上にＬＥＤ光源７が複数配置されている。ＬＥＤ光源７は、基板８に直接発光素子（公知な３色ＲＧＢの発光素子）が実装されているものでも、発光素子が蛍光体入りの樹脂又は蛍光体を含まない樹脂等で封止されたパッケージ状のものでも構わない。当該蛍光体入りの封止樹脂で封止されたパッケージ状のＬＥＤ光源としては、例えば、発光素子が発する光を吸収してより長波長の光を発する二種類以上の蛍光体がより均一に分散させた透明樹脂から構成される。また、黄色蛍光体入りの透明樹脂に青色発光素子を埋設したパッケージ状のＬＥＤ光源により白色光を出射することができる照明用光源を採用することができる（例えば、特開２００８−２８２９２０号公報を参照）。
パッケージ状のものを用いた場合は、光の射出方向は、筐体２の先端方向（図１の下方向）であっても側方方向（図１の横方向）であっても構わない。側方へ射出する場合は、反射体９の内側の面９ｂも拡散性面であることが好ましい。
【００２１】
なお、基板８に搭載するＬＥＤ光源７の数は、所望する光の強さによって適宜自由に設定する。また、ＬＥＤ光源７として、赤、緑、青の単色光を発光する３種類のものを用いた場合は、搭載するそれぞれの色の個数は、所望するＬＥＤ照明装置１の光の色合いによって適宜決めればよい。また、所望する光の色合いに適合した蛍光体をＬＥＤ光源７の表面に設けてもよい。
【００２２】
以上述べたとおり、本実施形態のＬＥＤ照明装置１は、複数の反射体９が設けられた構成となっている。これにより、ＬＥＤ光源７から射出された光が、反射体９と反射することによって、拡散されることとなり、ＬＥＤ光源７の指向性による不都合を解消することができる。
【００２３】
すなわち、ＬＥＤ光源７から射出された光は、図１の矢印Ａで示すように、他の反射体９に反射し、横方向に光が出光することとなり、横方向を明るくすることができる。
【００２４】
なお、本実施形態では、反射体９の傘状の形状を全て同様な形状としたが、図２（ａ）に示すように、筐体２の基端部３側から先端部５側に向かうにつれて、傘状の形状が漸次窄み角度αが小となるように形成されていても構わない。なお、窄み角度αとは、反斜体９の内側の傘の開き具合を示す角度である。
これにより、筐体２の先端部５側に配置されているＬＥＤ光源７から射出された光は、反射されにくくなるので、筐体２の先端方向を明るくすることができる。
【００２５】
また、本実施形態では、反射体９の大きさを全て同様としたが、図２（ｂ）に示すように、筐体２の基端部３側から先端部５側に向かうにつれて、筐体２の基端部３から見た反射体の各投影面積が、漸次小さくなるように形成されていても構わない。これにより、筐体２の先端部５側に配置されているＬＥＤ光源７から射出された光は、反射されにくくなるので、筐体２の先端方向を明るくすることができる。
【００２６】
また、各反射体９の支持方法については、制限されない。例えば、アクリル棒を筐体２の基端部３側から先端部５側に向けて配置し、各反射体９の中心に孔を設け、アクリル棒を当該孔に通す、串刺し状の構成であってもよい。この場合は、照明ユニット６が重くなっても構わないので、より多数の反射体９を設けることができる。また、前記アクリル棒は、金属棒などのアクリル以外の材料からなる棒を用いることもできる。
このように、本発明における第１の実施形態としては、基端部側が窄み、先端部側が膨張した筐体内にＬＥＤ光源を配置したＬＥＤ照明装置であって、ＬＥＤ光源を搭載した基板が内側に設けられた傘状の反射体を１つ又は複数備え、前記複数の反射体が、前記筐体の基端部側から先端部側に向けて重なって配置されているＬＥＤ照明装置を挙げることができる。
ここで、ＬＥＤ光源を搭載した基板が内側に設けられた傘状の反射体を１つ備えた前記ＬＥＤ照明装置には、さらにＬＥＤ光源からの光を別途反射する反射体を備える構造としてもよい。この場合、別途設置する反射体は、前記傘状の反射体と異なる形状、大きさであってもよい。
【００２７】
［第２の実施形態］
図３は、本発明の第２の実施形態であるＬＥＤ照明装置２１を示す断面図の一例であり、図４は、図３の一部を拡大した断面図である。
図３及び図４に示すように、本実施形態のＬＥＤ照明装置２１は、管体２２と、管体２２の一端２２ａに配置された回路基板２３と、管体２２内に配置された照明ユニット２４から構成されている。
【００２８】
図４に示すように、管体２２は、同一の径をもって一方向に延在する形状をしており、一端２２ａに回路基板２３が配置されている。この回路基板２３が配置されている一端２２ａ部分は、蛍光灯の口金に相当する部分であり、外部装置と接触することで電気的導通が図れるように構成されている。
また、管体２２は、光を透過させる必要から、透明ないし半透明に形成されている。
【００２９】
管体２２の一端２２ａ側に配置された回路基板２３は、管体２２内に配置された照明ユニット２４と外部装置との電気的導通を図るために設けられており、照明ユニット２４内のＬＥＤ光源２５を発光可能にさせるものであれば、どのようなものを用いても構わない。
【００３０】
照明ユニット２４は、ＬＥＤ光源２５を搭載した基板２６が内側に設けられた傘状の反射体２７を複数備えて構成されている。また、各反射体２７は、管体２２の軸線方向に重なって配置されている。各反射体２７の支持方法は、アクリル棒２８を管体２２内に一端２２ａから他端２２ｂに向かって配置し、各反射体２７及び基板２６の中心に孔２７ａ，２６ａを設け、アクリル棒２８を孔２７ａ，２６ａに通す、串刺し方法による。
【００３１】
各反射体２７は、傘状に形成されているが、第１の実施形態と同様に、具体的形状は、円錐状でも角錐状でも楕円錐状であっても、更に曲面を有していても構わない。また、それぞれの反射体２７ごとに、形状・大きさを変更しても構わないが、本実施形態では、全て同じ大きさ・形状の反射体２７を用いる。
また、各反射体２７の外側の面２７ｂは、反射面となるので光を反射し易いように構成されていることが好ましく、白色の拡散性面などであることが好ましい。
【００３２】
各反射体２７の配置位置は、管体２２の側方から見た際に、反射体２７の周縁２９が、他の反射体２７の頂部３０と重なり合うように配置されている。
【００３３】
反射体２７の内側には、頂部３０付近に基板２６が取り付けられており、この基板２６上にＬＥＤ光源２５が複数配置されている。ＬＥＤ光源２５は、基板２６に直接発光素子が実装されているものでも、発光素子が樹脂等で封止されたパッケージ状のものでも構わない。
パッケージ状のものを用いた場合は、光の射出方向は、管体２２の軸線方向であっても径方向であっても構わない。径方向へ射出する場合は、反射体２７の内側の面２７ｃも拡散性面であることが好ましい。
【００３４】
なお、基板２６に搭載するＬＥＤ光源２５の数は、所望する光の強さによって適宜自由に設定する。また、ＬＥＤ光源２５として、赤、緑、青の単色光を発光する３種類のものを用いた場合は、搭載するそれぞれの色の個数は、所望するＬＥＤ照明装置２１の光の色合いによって適宜決めればよい。また、所望する光の色合いに適合した蛍光体をＬＥＤ光源２５の表面に設けてもよい。
【００３５】
以上述べたとおり、本実施形態のＬＥＤ照明装置２１は、複数の反射体２７が設けられた構成となっている。これにより、ＬＥＤ光源２５から射出された光が、反射体２７と反射することによって、拡散されることとなり、ＬＥＤ光源２５の指向性による不都合を解消することができる。
【００３６】
すなわち、ＬＥＤ光源２５から射出された光が、図４の矢印Ｂで示すように、他の反射体２７に反射し、全周方向に光が出光することとなり、全周方向を明るくすることができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、各反射板２７が同じ向きを向くように構成したが、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、管体２２の中央付近を境にして、向きを逆にして設けても構わない。また、回路基板２３を管体２２の一端２２ａに設けた構成を採用したが、両端に設けても構わない。また、管体の形状をリング状として形成しても構わない。
【００３８】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【実施例】
【００３９】
また、本発明は次に挙げる実施例に限定されるものではない。
［実施例１］白熱球型照明装置の製造と評価
特開２００８−２８２９２０号公報に準じ、パッケージ状のＬＥＤ光源を準備した。具体的には、青色光を発光する、公知な窒化ガリウム系半導体発光素子（素子サイズは３５０μｍ角チップ）を凹部ケース樹脂内に３個搭載した３ｉｎ１型パッケージ（以下、パッケージ状ＬＥＤ光源という。）を１２個準備した。ここで、パッケージ状ＬＥＤ光源は、凹部の内部に黄色蛍光体入りの透明樹脂を充填したものであり、この黄色蛍光体入りの透明樹脂によって、青色発光ダイオード（青色ＬＥＤ光源）を点灯した際に、パッケージ状ＬＥＤ光源から光が白色光として出射するものである。
【００４０】
まず、所定サイズの丸形基板上に前記パッケージ状ＬＥＤ光源を４個搭載し、これを窄み角度αがほぼ９０度の傘状反射体（板厚０．３ｍｍのりん青銅板で表面には白色アクリル塗装されたもの）の内側に固定し、さらにこの照明ユニットを３ユニットをアクリル棒で筐体内に固定した。ここで用いた筐体は、基端部側が窄み、先端部側が膨張したものであり、基端部側に回路基板を搭載した。なお、３ユニットの傘状反射体の外周サイズとしては、２０ｍｍφ程度の大きさとし、３ユニットとも同等とした。
また、筐体は、５０ｍｍφ程度の球状の電灯型構造とし、ポリエチレン樹脂を成型して用いた。
実施例１で製造した照明装置に通電し点灯試験を実施したところ、照明装置として室内を明るく点灯し、光源の真下３ｍで１００ルクスの照度を示した。
【００４１】
［実施例２］蛍光灯型照明装置の製造と評価
実施例１に記載のパッケージ状ＬＥＤ光源を８０個使い、図３に記載のＬＥＤ照明装置を製造した。所定サイズの丸形基板上に前記パッケージ状ＬＥＤ光源を４個搭載し、これを窄み角度αがほぼ７０度の傘状反射体（板厚０．３ｍｍのりん青銅板で表面には白色アクリル塗装されたもの）の内側に固定し、さらにこの照明ユニットを２０ユニット、アクリル棒で管体内に固定した。ここで用いた管体状の筐体は、同一の径をもって一方向に延在する蛍光灯型構造を採用した。ここで管体の外径は３０ｍｍφ程度とし、この管体内に２０ユニット分の前記照明ユニットを搭載し、管体の一端に回路基板を搭載して照明装置として通電できるようにした。なお、管体としてポリエチレン樹脂を成型して用いた。
実施例２で製造した照明装置に通電し点灯試験を実施したところ、照明装置として室内を明るく点灯し、光源の真下５ｍで１００ルクスの照度を示した。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、ＬＥＤ照明装置を製造する製造業において幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１，２１・・・ＬＥＤ照明装置、２・・・筐体、３・・・筐体の基端部、４，２３・・・回路基板、５・・・筐体の先端部、６，２４・・・照明ユニット、７，２５・・・ＬＥＤ光源、８，２６・・・基板、９，２７・・・反射体、１０・・・ワイヤ、１１，２９・・・反射体の周縁、１２，３０・・・反射体の頂部
【図１】
2010282871.tif 000003
【図２】
2010282871.tif 000004
【図３】
2010282871.tif 000005
【図４】
2010282871.tif 000006
【図５】
2010282871.tif 000007